一种塑料乒乓球拍的制作方法

本发明涉及运动器材领域，具体涉及一种塑料乒乓球拍。

背景技术：

现有的乒乓球拍，其底板多数是由木板和其它材料制作的复合板。目前由于国际乒联的限制，要求“乒乓球底板厚度至少应有85％的天然木料，加强底板的粘合层可用诸如碳纤维、玻璃纤维或压缩纸等纤维材料，每层粘合层不超过底板总厚度的7.5％或0.35毫米”，然而随着国际乒联增加乒乓球直径(从38mm到40mm，未来可能到50mm)的改革，对底板的要求更高，但是能满足条件的木材却十分稀少，高档的乒乓底板木材更是稀缺，因此本领域亟需一种控球稳定并且加工成本较低的乒乓球拍。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

鉴于上述问题，本发明提供一种乒乓球拍，其采用塑料底板，克服了现有木质底板的缺陷，具有更好的力学性能，较好的控球稳定性，并且加工成本较低。

(二)技术方案

一种乒乓球拍底板，所述底板的主体材料为塑料材料。

优选地，所述底板包括大芯和手柄，所述大芯由单层塑料材料制成，手柄由单层塑料材料制成。

优选地，所述底板包括大芯和手柄，所述大芯和手柄由多层塑料材料制成。

优选地，所述大芯设置镂空结构，和/或，手柄设置镂空结构，所述镂空结构包括晶格结构。

优选地，所述大芯包括力材层和加强层；所述力材层由塑料材料制成；所述加强层为改变底板力学性能的纤维或碳素材料。

优选地，

所述塑料材料包括热塑性塑料或热固性塑料；

所述热塑性塑料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、abs塑料、聚酰胺、聚碳酸酯、聚四氟乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯；

所述热固性塑料包括酚醛塑料或环氧塑料；或者，

所述塑料材料包括通用塑料、工程塑料或特种塑料；

所述通用塑料包括聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯；

所述工程塑料包括abs塑料、聚酰胺、聚矾、聚甲醛，聚苯醚、聚氯醚或聚四氟乙烯；

所述特种塑料包括氟塑料或有机硅。

一种乒乓球拍，包括上述任一项所述的乒乓球拍底板。

一种乒乓球拍底板的制备方法，用于制备上述任一项所述的乒乓球拍底板，包括以下步骤：

s1：用塑料材料注塑形成大芯；

s2：用塑料材料注塑形成手柄；

s3：将大芯与手柄组合形成乒乓球拍底板。

优选地，所述步骤s1包括：

s11：用塑料材料注塑形成外层力材层；

s12：在外层力材层一表面添加加强层形成外层复合层；

s13：用塑料材料注塑形成内层力材层；

s14：将外层复合层与内层力材层组合形成大芯组合体。

一种乒乓球拍底板的制备方法，用于制备上述任一项所述的乒乓球拍底板，其特征在于，包括以下步骤：

将乒乓球拍底板所需的各层材料装入打印机，并安装打印头；

设置打印模型参数或导入打印模型；

调整打印平台和打印参数，开始打印；

打印完成即可得到乒乓球拍底板。

(三)有益效果

相比传统的木质乒乓球拍底板，本发明的塑料底板乒乓球拍具有较好的透明性、耐磨性、成型性、着色性、防水性、防腐性、品质控制稳定性，并且加工成本较低。

附图说明

图1(a)是本发明实施例的单层塑料乒乓球拍底板的结构示意图；

图1(b)是本发明实施例的单层塑料乒乓球拍底板的侧视图；

图2是本发明实施例的镂空结构示意图；

图3(a)是本发明实施例的多层塑料乒乓球拍底板的一放置角度的结构示意图；

图3(b)是本发明实施例的多层塑料乒乓球拍底板的另一放置角度的结构示意图；

图3(c)是本发明实施例的多层塑料乒乓球拍底板的侧视图；

图4是本发明实施例的单层塑料乒乓球拍底板的制备方法流程图；

图5是本发明实施例的多层塑料乒乓球拍底板的制备方法流程图；

图6是本发明实施例的基于3d打印技术制备乒乓球拍底板的制备方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

本发明提供的乒乓球拍底板主体材料为塑料，主要由塑料材料制成，底板结构包括大芯和手柄两部分，两部分均可以镂空，底板可以是单层板结构或由多层板结构层叠而成，层数可以是1层至1000层。

塑料材料按树脂的性质分类包括热塑性塑料或热固性塑料，其中，热塑性塑料是指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、abs塑料、聚酰胺、聚碳酸酯、聚四氟乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯；热固性塑料是指因受热或其它条件能固化成不熔不溶性物料的塑料，包括酚醛塑料或环氧塑料。

塑料材料按塑料使用范围分类包括包括通用塑料、工程塑料或特种塑料，其中，通用塑料指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料，包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯；工程塑料是指能承受一定的外力作用，并有良好的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良性能，可以作为工程结构件的塑料，包括abs塑料、聚酰胺、聚矾、聚甲醛，聚苯醚、聚氯醚或聚四氟乙烯；特种塑料一般指具有特种功能(如耐热、自润滑等)，应用于特殊要求的塑料，包括氟塑料或有机硅。

本发明第一实施例的乒乓球拍底板，如图1(a)和(b)所示，底板为单层板，包括大芯1和手柄2两部分，大芯1和手柄2均由单层塑料制成，大芯1和手柄2均注塑成型，然后再将二者组合起来。

大芯1和手柄2均可以镂空或包含镂空结构，镂空结构包括各类晶格结构，其中一种镂空晶格结构如图2所示，这些品格结构能够在增加或不显著牺牲机械强度的同时，减少塑料材料的重量。

大芯1和手柄2还可以进行其他工艺处理，例如表面处理。表面处理包括平滑化处理和粗糙化处理。手柄的平滑化处理后有助于提升手摸光滑感和良好的持握感，大芯表面的粗糙化处理可以增加粘贴胶皮的牢固度。

本发明第二实施例的乒乓球拍底板，大芯为多层板结构，包括力材层和加强层，图3(a)、(b)和(c)分别是本发明实施例的多层塑料乒乓球拍底板不同放置角度的结构示意图，如图3(a)、(b)和(c)所示，以五层板为例，力材层层数m＝3，加强层层数n＝2，大芯包括：中心力材层11、两个加强层12和两个外层力材层13，其中，两个加强层12分别形成于中心力材层11的上表面和下表面，两个外层力材层13分别形成于两个加强层12上。

其中加强层12采用纤维或碳素等改变底板力学性能的材料，碳素和纤维可以提高乒乓球的出球速度。中心力材层11和外层力材层13由塑料材料制成，各个力材层的塑料材料可以相同也可以不同，本实施例中可以选择力学性能好的pa塑料，即尼龙、聚酰胺，英文名称polyamide，

可以添加其他改性材料(例如玻璃纤维、矿物填粉、是阻燃剂、还有一些常用的抗氧化剂、抗紫外剂等)，也可以是相同材料但经不同处理后(例如废边修理、热处理、调湿处理、抗静电处理、模外固定冷却、表面抛光处理等)具有不同力学性能。为了达到储能与硬度的要求，中心力材层11可选择硬度较小的塑料材料，变形较大可以很好的储能，外层力材层13可选择硬度较大的塑料材料，可以防止底板变形过大，增加底板硬度，这样可以充分吸收乒乓球的动能使之转变成材料的弹性势能，同时，底板的弹性形变也在允许范围内，达到兼顾控球与速度的目的，底板每层所采用的塑料材料不同，得到的控球速度也就不同，多层球拍可以弥补相互之间的不足。

手柄也是多层板结构，包括多个接触层26和多个缓冲层25组成。如图3(b)、(c)所示，手柄包括两个缓冲层25和两个接触层26，两个缓冲层25分别形成于两个外层力材层13上，两个接触层26分别形成于两个缓冲层25上。

需要注意，上述结构仅为本发明的一个实施例，并不用于限制本发明，各层的区分并不一定是严格的，例如手柄的接触层26可以渐变为缓冲层25，接触层26还可以设置产品和公司标识24。

相比单层材料底板，多层材料底板的力学改性更加自由，能够创造出更加多样化的击球效果，并且可以在更轻的重量下实现更强的回弹效果。

大芯和手柄两部分均可以镂空，镂空后的底板弹力增加、重量减少，能减缓来球冲击力，提高控球的稳定性，提高击球的弹力，加大击球的威力，镂空结构包括各类晶格结构，这些晶格结构能够在增加或不显著牺牲机械强度的同时，减少塑料材料的重量。

本发明第三实施例提供了一种乒乓球拍，其包括上述第一或第二实施例所述的底板，此外，还包括粘贴在底板两侧的胶皮。

本发明第四实施例提供了一种乒乓球拍底板的制备方法，如图4所示，以上述单层板为例，单层塑料底板的具体制备步骤如下：

s1：用塑料材料注塑形成大芯；

如图1所示，采用改性耐高温聚酯粒料(改性聚丙烯粒料)，通过注塑机注塑形成大芯1。

s2：用塑料材料注塑形成手柄；

如图1所示，采用例如力学性能好的pa塑料，通过注塑机注塑形成两侧的手柄2；

s3：将大芯与手柄组合形成乒乓球拍底板。

用组合机将大芯与两侧的手柄组合形成完整的乒乓球拍底板。

该制备方法还可以包括：

镂空大芯与手柄的板材，令加工区域形成晶格结构，形成底板镂空结构。

本发明第五实施例提供了一种乒乓球拍底板的制备方法，如图5所示，以上述五层板为例，底板的具体制备步骤如下：

步骤s1：用塑料材料注塑形成大芯；

子步骤s11：用塑料材料注塑形成外层力材层；

如图3所示，采用改性耐高温聚酯粒料(例如耐高温有机硅改性不饱和聚酯树脂)，通过注塑机注塑形成外层力材层13。注塑温度范围可以在145℃和295℃之间。

子步骤s12：在外层力材层一表面添加加强层形成外层复合层；

在同步骤s1的注塑温度下，在外层力材层13内表面添加加强层材料或粘合加强层板，形成加强层12，外层力材层与加强层形成外层复合层。加强层采用纤维和碳素等改变底板力学性能的材料制成，外层力材层与加强层形成两侧的外层复合层。

子步骤s13：用塑料颗粒注塑形成内层力材层；

采用改性聚丙烯粒料通过注塑机注塑形成内层力材层11，注塑温度范围可以在145℃和295℃之间。

子步骤s14：将外层复合层与内层力材层组合形成大芯组合体；

用组合机将外层复合层与内层力材层11组合形成大芯组合体；

s2：用塑料材料注塑形成手柄；

采用例如力学性能好的pa塑料，通过注塑机注塑形成两侧的手柄接触层26和缓冲层25，然后，用组合机将接触层26和缓冲层25组合形成两侧的手柄组合体；

s3：将大芯组合体与手柄组合体组合形成乒乓球拍底板。

用组合机将大芯组合体与两侧的手柄组合体组合形成完整的乒乓球拍底板。

该制备方法还可以包括：

镂空底板击球范围的板材，令加工区域形成晶格结构，形成底板镂空结构。

本发明第六实施例提供了一种乒乓球拍底板的制备方法，利用3d打印方法制备塑料底板，使用塑料材料进行打印制备步骤如下：

s61：将乒乓球拍底板所需的各层材料装入打印机，并安装打印头；

打开操作软件，开启打印机(例如stratasysj750全彩多材料3d打印机)，连接计算机；

开启打印机，将所需的各层打印材料装上打印机，并安装打印头；

s62：设置打印模型参数或导入打印模型；

在计算机软件上设置打印模型参数或导入打印模型，打印模型可以通过实物模型扫描得到。

s63：调整打印平台和打印参数，开始打印；

调整打印平台，使打印机处于可打印状态；调整打印参数；点击开始按钮，开始打印。

s64：打印完成即可得到乒乓球拍底板。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。